Основы расчета по предельным состояниям

ОСНОВЫ РАСЧЕТА ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ [c.228]

Расчет по методу допускаемых напряжений можно представить как частный случай расчета по методу предельных состояний для первой группы при одинаковых для всех видов нагрузки значениях коэффициента перегрузки. Вместо одного общего запаса прочности, принимаемого при расчете по методу допускаемых напряжений, в методе по предельным состояниям используют три коэффициента безопасности - по материалу м, по перегрузке п,- и по условиям работы то, устанавливаемые на основе статистического учета действительных условий работы конструкции. Поэтому метод расчета по предельным состояниям позволяет лучше учесть действительные условия работы элементов металлоконструкции и степень воздействия каждой из действующих нагрузок, а также лучше учитывают механические свойства материала. [c.495]

Расчеты тонкостенных резино-текстильных изделий, нагруженных внутренним избыточным давлением и внешними силами — пневматических конструкций, — проводят в статических, аэродинамических или гидродинамических условиях равновесия. Ниже приведены основы приближенного расчета по предельным состояниям некоторых видов полых оболочек. [c.118]

В связи с этим за последние годы была разработана новая методика расчета конструкций, получившая название расчета по предельным состояниям. Она введена в действие при проектировании всех строительных конструкций. Предполагается, что на основе обобщения необходимого опыта указанная методика будет постепенно распространена и на другие области производства. [c.28]

При расчете по предельному состоянию вначале определяют величину предельной нагрузки, после чего коэффициент запаса вычисляют как отношение этой нагрузки к действительной. Данный метод расчета позволяет создать более экономичные конструкции,, чем метод допускаемых напряжений, поскольку в нем в основу положены величины Предельных нагрузок, при которых исчерпывается несущая способность деталей. [c.5]

В настоящее время можно выделить три метода вероятностного расчета фрикционных накладок на долговечность расчет по удельной работе трения на основе гипотезы суммирования повреждений [48], расчет на износ по предельному состоянию и расчет по КУД [641. [c.180]

Глава х. ОСНОВЫ РАСЧЕТА ПО МЕТОДУ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ Общие указания к решению задач [c.230]

В настоящее время принято три вида расчетов на прочность по допускаемым напряжениям, по разрушающим нагрузкам и по предельным состояниям. В основе каждого из них лежит механическая характеристика данного материала предел прочности (временное сопротивление) или предел текучести, которые называют опасными напряжениями. [c.49]

В строительных организациях в основу расчета по методу предельного состояния положены так называемые нормативные сопротивления. В качестве нормативного сопротивления принято наименьшее значение предела текучести стали. С учетом неоднородности свойств стали расчетные сопротивления / получают делением значений нормативных сопротивлений на коэффициент безопасности по материалам Для низкоуглеродистой стали расчетное сопротивление составляет примерно 0,9 о,.- [c.17]

Основные размеры и рациональная конструктивная форма корпусных деталей могут быть определены на основании расчета их по предельным состояниям. Однако еще до настоящего времени не разработаны достаточно точные и в то же время надежные и простые методы расчета корпусных деталей машин. На практике они рассчитываются либо слишком приближенно на основании формул сопротивления материалов, либо проектируются на основе тщательного изучения работоспособности аналогичных деталей, причем размеры детали иногда связываются эмпирическими зависимостями с параметрами машины, мало влияющими на их выбор. [c.10]

Уравнение (2.22) позволяет на основе измерения ширины зоны вытягивания определять уровень эквивалентного разрушающего напряжения. Ее величина (dgt)e, измеренная на изломе, включает в себя всю информацию о реализованном внешнем воздействии и стеснении пластической деформации за счет конечной геометрии элемента конструкции. Если ожидаемая на основании расчетов конструктора величина растягивающего напряжения близка установленной величине по соотношению (2.22), то предельное состояние было реализовано в расчетных условиях. Если же полученное из фрактографии напряжение существенно превышает прогнозируемую конструктором величину, то необходима оценка значений поправочных функций f(kii / 1), /(а / f), f(a /1 ), входящих в соотношение (2.22). Возможен поиск дополнительных факторов и соответствующих поправок, например / i)) повлиявших на нагружение элемента конструкции. [c.112]

В сборнике рассматриваются основы методов расчетного и экспериментального определения прочности и долговечности циклически нагруженных элементов конструкций в широком диапазоне температур, времен и чисел циклов. Приводятся критерии и основные уравнения статических и циклических предельных состояний в температурно-временной постановке рассмотрены закономерности деформирования и разрушения в зонах концентрации и в связи с неоднородностью напряженных состояний. Рассмотрены методы испытаний на циклическое нагружение, описан ряд опытных результатов. Систематизированы данные по характеристикам малоцикловой усталости, по концентрации напряжений и деформаций, необходимые для расчета прочности. Излагаемый материал в значительной степени основывается на результатах работ сотрудников Института машиноведения, доложенных на Всесоюзном симпозиуме по малоцикловой усталости при повышенных температурах в Челябинске в 1974 г. [c.2]

Приведенные характеристики свойств определяются по стандартизованным или унифицированным методикам. Стандартные характеристики механических свойств при кратковременном и длительном статическом нагружении (oq 2> о"д.п> п) вошли В уравнения условий прочности при выборе основных размеров несущих сечений (толщины стенок, диаметры и др.). Ряд других характеристик, определяемых по унифицированным методикам, являются основой для проведения поверочных расчетов по различным предельным состояниям. [c.22]

На базе классических теорий прочности проводятся основные нормативные расчеты без учета наличия микро- и макродефектов в ЭК (методы расчета по допускаемым напряжениям и предельным состояниям), при этом устанавливаются основные геометрические размеры, выбираются материалы, регламентируется уровень нагру-женности. Расчетно-экспериментальные методы механики разрушения — основа поверочных расчетов, учитывающих возможность об- [c.11]

При малых напряжениях расчет долговечности может быть осуществлен как с учетом полных кривых ползучести, так и по установившемуся ее участку на основе зависимости (4.123), определяющей накопление повреждений во времени. При определении времени до разрушения (образования трещины) расчет производится применительно к зонам концентрации напряжений, для которых с учетом зависимости (6.15) предельное состояние может быть описано следующим образом [c.268]

В Приложении дано описание криволинейного конечного элемента оболочки вращения, на основе которого проведен расчет предельных состояний оболочек по устойчивости для тороидальной и сферической оболочек, а также цилиндрической оболочки, подкрепленной шпангоутами. [c.7]

Расчет колен, двойных колен и отводов связан с определением толщин стенок в ряде сечений по формулам, полученным на основе оценки предельного состояния криволинейного элемента. Толщина стенки криволинейного элемента на гнутом участке должна быть не менее (рис. 8.2.8) [c.807]

Основы метода расчета по расчетным предельным состояниям были изложены в главе II. Там же было указано, что по этому методу расчета различают три предельных состояния. [c.177]

Расчеты на прочность. Обеспечение прочности при кручении элементов строительных конструкций круглого сечення производится по методу предельных состоянии на основе неравенства [c.137]

Расчет городских мостов, путепроводов и эстакад осуществляют в соответствии с действующими нормативными документами, едиными как для искусственных сооружений, расположенных в городах, поселках, населенных пунктах, так и на автомобильных дорогах [251. В основу расчета искусственных сооружений в СССР положена методика предельных состояний. В соответствии соСТ СЭВ 384—76 Основные положения по расчету введены две группы предельных состояний I — по потере несущей способности или полной непригодности к эксплуатации II —по непригодности к нормальной эксплуатации. [c.23]

После выявления механизма обрушения выполняются обратные расчеты устойчивости (исходя из предельного состояния массива в момент смещения), на основе которых определяются возможные значения параметров прочности на сдвиг по поверхности смещения. Анализ диаграмм смещения совместно с расчетами устойчивости позволяет наметить наиболее эффективные мероприятия по стабилизации массива. [c.178]

В основу принятых в Нормах методов расчета положены принципы оценки по следующим предельным состояниям [c.14]

Четвертое издание настоящего учебника отличается от предыдущего перед боткой главы XI Основы расчета по предельным состояниям , которая вызвана изменением главы 10 Строительных норм и правил (Строительные конструкции и основания. Основные правила проектирования — СНиПП-А. 10—71), утвержденных Госстроем СССР 20 июля 1971 г. В данном издании учебника исправлены также опечатки, оставшиеся в предыдущем издании, и сделаны незначительные поправки в тексте. [c.3]

Элементы теории надежности можно найти в расчетах по коэффициентам запаса отношение п расчетной прочности г к расчетной нагрузке s в определенной степени характеризует уровень надежности. Понимание статистической природы коэффициентов запаса пришло позднее - в первой трети нашего века. В работах М.Майера (1926 г.), Н.Ф.Хоциалова (1929 г.) и Е.С.Стрелецкого (1935 г.) введена характеристика надежности, измеряемая как вероятность непревышения параметром нагрузки параметра прочности. В послевоенный период этот подход получил дальнейшее развитие. Он повлиял на структуру норм расчета конструкций, в которых бьиа сделана попытка расчленить коэффициент запаса на составляющие, придав каждой из них некоторый статистический смысл. Таким образом инженеры пришли к методике расчета по предельным состояниям, которая до сих пор служит основой для нормирования расчетов в строительстве. [c.40]

Расчет по предельному состоянию (по несущей способности) принят в строительных организациях. В основу расчета по этому методу положены так называемые нормативные сопротивления. В качестве нормативного сопротивления принят предёй Тёкуче-сти стали. С учетом неоднородности свойств стали нормативные сопротивления заменяются расчетными сопротивлениями / . Расчетное сопротивление устанавливают равным пределу текучести, 0 - умноженному на коэффициент однородности металла, который для малоуглеродистой стали равен 0,9. Таким образом, расчетное сопротивление / = 0,9ах- [c.31]

Методика расчета по предельным состояниям легла в основу Строительных норм и правил (СНиП). В развитие СНиП в 1952-1956 годах ЦНИИС бьши составлены технические условия на проектирование мостов (ТУПМ-56) [294, 306 , также предусматривающие использование вместо общего коэффициента запаса систему расчетных коэффициентов, определяемых статистически. [c.337]

В основе расчета конструкций по предельному состоянию лежит концепция жестко-пластического тела. Если папряяш-ния в теле меньше некоторого предельного значения, определяющего переход в пластическое состояние, то деформации тела принимаются равными нулю. Как то.чько напряжения достигают предельного значения, деформации беспредельно растут. Диаграмма а — г для такого рода материала изобра-и епа на рис. 10.15. Переход в пластическое состояние определяется условием пла-стпчпостп /(01, О2, Оз)=0. Эта функция в системе координат 01, О2, Оз описывает поверхность текучести. Согласно ассоциированному закону течения частные произ-водзилй от функции / по координатам О1, [c.307]

Методика расчета резьбовых соединений на мапоцикловую прочность при долговечностях 10° — 10 регламентируется нормами [11]. В основу принятых в нормах методов расчета положены принципы оценки прочности по предельным состояниям (см. гл. 2) разрушение, пластическая деформация по всему сечению детали, потеря устойчивости, возникновение остаточных изменений формы и размеров, приводящее к невозможности эксплуатации конструкции, появление макротрещин при циклическом нагружении. При выборе основных размеров резьбовых соединений, изготовляемых из материалов с отношением предела текучести (То,2 к пределу прочности щ, не превышающим 0,6, в качестве характеристики предельного напряжения принимается предел текучести. Запас прочности по пределу текучести = 1,5. В случае изготовления соединений из сталей с в [c.199]

В основу принятых в нормах методов расчета котельных деталей положен принцип оценки прочности по несущей способности (предельной нагрузке). Оценка прочности по предельной нагрузке, а не по наибольшим местным напряжениям (по наибольшим местным эквивалентным напряжениям — для случаев многоосного напряженного состояния) позволяет применить для котельных деталей, изготовляемых из материалов с достаточно высокой пластичностью и работающих при спокойных нагрузках, наиболее прогрессивный метод расчета, обеспечивающий наилучШее использование механических свойств материала с срхранением надежности детали, при условии, что будут строго выполняться все требования к материалам, установленные в Правилах Госгортехнадзора по паровым котлам. Выполнение этих требований должно гарантировать прочность котельных деталей при наличии местных пластических деформаций, допускаемых принятым принципом расчета по предельным нагрузкам. [c.298]

Отсюда вытекает, что при учете пластических деформаций предельная нагрузка статически неопределимой системы получается большей, чем при расчете по упругому состоянию. При действии статической нагрузки на этой основе получают возможность ув 1ичивать в определенных случаях и допускаемую нагрузку, равную [c.287]

Условия начала размыва в глинистых связных грунтах детально изучены Ц. Е. Мирцхулавой (1959, 1960, 1966). Им выполнена большая экспериментальная работа по изучению физической картины разрушения глинистых грунтов и установлено, что разрушение грунта происходит в результате развития усталостных явлений на его поверхности. Мирцхулава предложил расчет размывающих и неразмывающих скоростей выполнять по предельным состояниям. Такой метод впервые позволяет оцени вать сопротивление связного грунта размыву на основе физико-механических соображений. Ц. Е. Мирцхулава и Р. Г. Данелия (1963) обнаружили важный факт влияния абсолютного давления в потоке на величину неразмывающей скорости. [c.777]

Для курса сопротивления материалов, отражающего развитие механики деформируемого твердого тела и усовершенствование расчета на прочность современных конструкций, все более актуальным становится освещение вопросов механики разрушения как основы оценки несущей способности по сопротивлению хрупкому и усталостному разрушению. Эти критерии несущей способности в свете закономерностей распространения макроразру-щения входят в тесную связь между собой, существенно углубляя представления о кинетике образования предельных состояний и запаса прочности в процессе исчерпания ресурса при работе изделий. [c.3]

На основе поверочных расчетов определяется допустимость принятых конструктивных форм, технологии изготовления и режимов эксплуатации если нормативные требования поверочного расчета не удовлетворяются, то производится изменение принятых решений. Для реализации расчетов по указанным выше предельным состояниям в ведущих научно-исследовательских и конструкторских центрах был осуществлен комплекс работ по изучению сопротивления деформациям и разрушению реакторных конструкционных материалов. При этом для вновь разрабатываемых к применению в реакторах металлов и сплавов (низколегированные тепло-и радиационно-стойкие стали, высоколегированные аустенитные стали для тепловьщеляющих элементов и антикоррозионных наплавок, шпилечные высокопрочные стали) исследовались стандартные характеристики механических свойств, входящие в расчеты прочности по уравнениям (2.3), -пределы текучести Оо,2, прочности, длительной прочности о , и ползучести a f Наряду с этими характе мстиками по данным стандартных испытаний определялись характеристики пластичности (относительное удлинение 5 и сужение ударная вязкость а , предел выносливости i, твердость, модуль упругости Е , коэффициент Пуассона д, а также коэффициент линейного расширения а. [c.38]

Корпуса энергетического оборудования и сосуды под давлением, работающие при статическом и повторноч татическом режимах нагружения, представляют собой крупногабаритные конструкции, в которых по условию прочности и надежности не допускается развитие в большом объеме материала пластических деформаций. Нормы расчета на прочность поэтому предусматривают в качестве основы расчетных методов оценку прочности, в частности, по такому предельному состоянию, как пластическая деформация по всему сечению детали. Это выражается в назначении допускаемого коэффициента запаса прочности по пределу текучести щ = 1,5, который учитывается при выборе основных размеров элементов по общим мембранным напряжениям. Например, в цилиндрической оболочке [c.204]

При температуре менее 400 °С предельное состояние наступает вследствие коррозионных и эрозионных процессов, малоцикловой усталости. Их интенсивность неоднозначна, и поэтому разупрочнение до недотустимого по НТД значения может наступить при небольшой продолжительности эксплуатации. При эрозионном износе и общей коррозии критерием долговечности является толщина стенки труб, коллекторов и барабанов. При этом за основу для расчетов прочности принимается наименьшая толщина, полученная при натурных измерениях. Предельное состояние оценивается неравенством [c.173]

Поверхность предельного состояния характеризует прочность материала детали при пропорциональном нагружении, когда число циклов и длительность действия нагрузки возрастают одновременно в одинаковой степени. На диаграмме рис. 4.8 этому процессу соответствует перемеп] ение по лучу ОА . Если в рассматриваемый момент наработка детали характеризуется горизонтальными координатами точки П, то запас по циклической долговечности (для уровня нагрузки в детали А д) определяется отношением отрезков ОА/ОД. Вертикальные и горизонтальные проекции сечений поверхности предельного состояния представляют собой кривые малоцикловой усталости Ае — Ы, Ае — Тц и зависимость долговечности от длительности выдержки в цикле Тц — N. Эти кривые для конструкций энергетического машиностроения рассмотрены в гл. 2 и 3. Зависимости Ае — N как для литых, так и для деформируемых жаропрочных авиационных сплавов на никелевой основе могут быть представлены уравнениями Мэнсона — Коффина АеМ = С. Особенностью этих сплавов является то, что величины т т С при высоких температурах (750—1050° С) не постоянны, а изменяются в широких пределах т — в 1,5— 2 раза, С — до 10—20 раз). Поэтому использование зависимостей типа Ае — в расчетах деталей авиационных двигателей требует экспериментального исследования соответствуюш его материала и определения постоянных т ж С. Однако возможны некоторое обобш ение экспериментальных данных и вывод расчетных зависимостей, пригодных для определения долговечности. Если рассматривать совокупность полученных экспериментальных точек для материалов одного класса и определить средние значения и границу нижних значений области разброса экспериментальных точек, то для долговечностей 10 — 10 соответствующие уравнения этих кривых можно представить в виде [c.88]

В заключение следует отметить, что решение вопросов оценки II повышения ресурса элементов конструкций сопряжено с анализом кинетики несущей способности в эксплуатации на основе эксперимента.лытых н расчетных данных о взаимодействии процессов накопления усталостных и длительных статически.х повреждений. При этом для материалов, подвергаемых температурно-временным воздействиям, расчет предельных состояний по повреждениям реализуют на базе применения деформационных критериев с использованием параметров уравнений состояния, определяемых из эксперимента при однородном папряжепном состоянии. [c.23]

Прочность системы, как правило, оценивают величиной вибронапряжений, возникающих в ее элементах. Условие качества требует, чтобы максимальные напряжения (в случае сложного нанряжениого состояния — некоторые максимальные эквивалентные напряжения) не превышали допускаемых значений. Включение в число параметров качества усилий и моментов, возникающих в элементах системы, позволяет вести расчет по несущей способности элементов. Поскольку вибрационное нагружение, которое в конечном счете приводит к отказу элемента системы, обычно сопровождается накоплением повреждений, то более правильный подход к оценке вибрационной надежности основан на рассмотрении процесса накопления повреждений. В число параметров качества системы при этом включаются меры повреждения и остаточных деформаций, размеры трещин и других дефектов и т. п. Условие качества сводится к требованию, чтобы характеристики повреждаемости не превышали предельно допустимых значений. Одно из преимуществ подхода к вибрационным расчетам на основе методов теории надежности состоит в возможности комплексного учета всего разнообразия факторов, влияющих на надежность и долговечность [12]. [c.322]

Одной из наиболее информативных характеристик трещино-стойкости нелинейной механики разрушения является коэффициент интенсивности деформаций в упругопластической области К1е [1, 65-67], применимый в условиях статического и циклического нагружения. Его использование в инженерных расчетах [1, 68-71] позволяет определять запасы прочности и долговечности по предельным нагрузкам, локальным упругоплаетическим деформациям, размерам трещин и числам циклов нагружения. При этом основа расчетов — традиционные характеристики механических свойств (пределы текучести и прочности, относительные удлинение и поперечное сужение, показатель деформационного упрочнения и др.). Учитывается также влияние уровня номинальных напряжений, изменение параметров деформационного упрочнения, степени объемности напряженного состояния и предельной пластичности материала. [c.53]

Корпуса энергетического оборудования и сосуды под давлением, работающие при статическом и повторно-статическом режимах на гружения, представляют собой крупногабаритные конструкции, в которых по условию прочности и надежности не допускается развития в большом объеме материала пластических деформаций [1]., Нормы расчета на-прочность [2] поэтому предусматривают в качестве основы расчетных методов оценку прочности, в частности, по т 1Кому предельному состоянию, как пластическая деформация по всему сечению детали. Это выражается в назначении допускаемого коэффициента запаса прочности по пределу текучести = 1,5, который учитывается при выборе основных размеров элементов по общим мембранным напряжениям. Например, в цилиндрической оболочке допускаемые расчетное давление р и давление гидроиспытаний соответственно в 1,73 и 1,38 раза меньше величины рт соответствующей началу текучести в гладкой части оболочки (по условию Мизеса). [c.122]

Как отмечалось в предшествующих главах, расчеты по несущей способности и по расчетным предельным состояниям без учета упрочнения материала базируются на идеализированных диаграммах Прандтля (рис. 8.16). Первая из этих диаграмм (а) лежит в основе теооии упруго-пластичеокого тела, вторая (б)— [c.242]

Развитие исследований по процессам деформации и разрушения в механическом и физическом аспектах способствует усовершенствованию расчета деталей конструкций на прочность и жесткость. Рассмотрение предельных состояний по критерию образования пластических деформаций, жесткости инициированию и развитию трещин позволило сблизить результаты расчетов с действительной несущей способностью конструктивных элементов и соответствующими опытными данными. Тем самым были углублены теоретические и экспериментальные основы инженерных расчетов на прочность и долговечность в связи с типом и режимом напряженного состояния. Дополнения физики твердого тела и физического металловедения способствовали объяснению макроскопическик закономерностей сопротивления деформациям и разрушению, влиянию на них времени тепловых и механических воздействий. При этом намечаются пути взаимодействия механики деформации и разрушения в констануальной трактовке с физическими представлениями о поведении кристаллов и кристаллических конгломератов. [c.517]

В отличие от методики расчета одновитковых индукторов fl], основанной на оценочном сравнении величины действующих на виток индуктора ЭМС и прочностных характеристик силовых элементов его конструкции и не учитывающей динамические стороны процесса, для решения задачи расчета на прочность многовитковых индукторов оказалось удобнее воспользоваться теорией размерностей и подобия, которая позволяет распространить результаты единичных опытов на класс подобных объектов и тем самым уменьшить трудоемкость эксперименталь- ных исследований. На основе изучения механизма действия ЭМС на элементы индуктора и анализа результатов их разрушения были выделены основные размерные величины, характеризующие предельное по прочности состояние свободных bihtkob. В соответствии с теорией размерностей и подобия [2] между характерными величинами должна существовать общая функциональная зависимость, которую можно записать в таком виде [c.349]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...